DE102020213690A1 - Method for setting a shape of a headrest, method for providing imaging data and systems with a headrest - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Form einer Kopfunterlage, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:- Lagern eines Kopfes eines Patienten mittels der Kopfunterlage,- Empfangen von radiologischen Bilddaten, welche den Kopf des Patienten betreffen,- Berechnen einer Soll-Pose des Kopfes des Patienten basierend auf den radiologischen Bilddaten,- Berechnen eines Satzes von Landmarken an dem Kopf des Patienten basierend auf den radiologischen Bilddaten,- Berechnen einer Landmarken-Soll-Stellung, welche den Satz von Landmarken betrifft, basierend auf den radiologischen Bilddaten und der Soll-Pose des Kopfes des Patienten,- Erfassen von optischen Bilddaten, welche den Kopf des Patienten betreffen, mittels einer Kamera,- Berechnen einer Landmarken-Ist-Stellung, welche den Satz von Landmarken betrifft, basierend auf den optischen Bilddaten,- Berechnen, basierend auf der Landmarken-Ist-Stellung und der Landmarken-Soll-Stellung, von Steuerungsdaten für das Einstellsystem, um die Landmarken-Ist-Stellung durch die Form der Kopfunterlage im Sinne einer Angleichung an die Landmarken-Soll-Stellung zu beeinflussen,- Einstellen der Form der Kopfunterlage mittels des Einstellsystems basierend auf den Steuerungsdaten für das Einstellsystem.The invention relates to a method for setting a shape of a headrest, the method comprising the following steps: positioning a head of a patient using the headrest, receiving radiological image data relating to the patient's head, calculating a target pose of the Head of the patient based on the radiological image data, calculating a set of landmarks on the head of the patient based on the radiological image data, calculating a landmark position, which relates to the set of landmarks, based on the radiological image data and the target Pose of the head of the patient, acquisition of optical image data relating to the head of the patient by means of a camera, calculation of an actual landmark position relating to the set of landmarks based on the optical image data, calculation based on the landmark actual position and the landmark target position, of control data for the adjustment ll system to influence the actual landmark position through the shape of the headrest in the sense of an adjustment to the target landmark position, - setting the shape of the headrest by means of the adjustment system based on the control data for the adjustment system.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Form einer Kopfunterlage. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bereitstellen von Bildgebungsdaten und ein System mit einer Kopfunterlage.The invention relates to a method for adjusting a shape of a headrest. The invention also relates to a method for providing imaging data and a system with a head support.
Um eine Computertomographie (CT)-Untersuchung des Neurocraniums so durchzuführen, dass die erhobenen Daten reproduzierbar sind, und um eine unnötige Bestrahlung der äußerst sensiblen Hornhaut und Linse der Augen zur reduzieren, werden der Strahlengang und der Kopf des Patienten derart relativ zueinander ausgerichtet, dass der Strahlengang parallel zur sogenannten Orbito-Meatal-Linie verläuft. Die Orbito-Meatal-Linie verläuft jedoch schräg durch den Schädel und ist praktisch bei jedem Patienten verschieden.In order to carry out a computed tomography (CT) examination of the neurocranium in such a way that the data collected are reproducible, and in order to reduce unnecessary irradiation of the extremely sensitive cornea and lens of the eyes, the beam path and the patient's head are aligned relative to one another in such a way that the beam path runs parallel to the so-called orbito-meatal line. However, the orbito-meatal line runs obliquely through the skull and is different for practically every patient.
Um den Strahlengang parallel zu dieser Linie verlaufen zu lassen, kann beispielsweise die CT-Gantry entsprechend gekippt oder der Kopf in der Kopfschale entsprechend inkliniert gelagert werden. Da die Kippung der Gantry oder die Lagerung des Kopfes bisher manuell durch medizinisches Personal erfolgt, ist eine Vergleichbarkeit verschiedener Untersuchungen aufgrund eines möglicherweise unterschiedlich eingestellten Winkels des Strahlenganges zu Orbito-Meatal-Linie und der damit verbundenen unterschiedlichen Schnittbildebene nicht gegeben.In order to allow the beam path to run parallel to this line, the CT gantry can, for example, be tilted accordingly or the head can be stored inclined in the head shell. Since the tilting of the gantry or the positioning of the head has hitherto been done manually by medical personnel, there is no comparability of different examinations due to a possibly differently set angle of the beam path to the orbito-meatal line and the associated different sectional plane.
Nicht nur die Inklination des Kopfes spielt jedoch eine Rolle, auch die Rotation aus der Mittellinie oder die seitliche Kippung kann dazu führen, dass Aufnahmen nicht reproduzierbar und im schlimmsten Fall auch schlecht oder nicht beurteilbar sind.However, it is not only the inclination of the head that plays a role; rotation from the center line or tilting to the side can mean that recordings cannot be reproduced and, in the worst case, are difficult or impossible to assess.
Auch im Magnetresonanz (MR)-Scanner ist es wichtig, den Kopf korrekt zu lagern. Hier kann zwar die Inklinations-Ebene der Bildgebung durch das Gradientensystem gekippt werden, aber eine seitlich schiefe Lagerung (Verdrehung) bewirkt trotzdem eine erschwerte Beurteilung der Bilder.It is also important to position the head correctly in a magnetic resonance (MR) scanner. Although the inclination plane of the imaging can be tilted here by the gradient system, a laterally inclined mounting (rotation) nevertheless makes it more difficult to assess the images.
Die Lagerung des Kopfes des zu untersuchenden Patienten kann beispielsweise manuell eingestellt werden. Dabei erfolgt die Einstellung des Neigungswinkels beispielsweise durch das Einbringen von Lagerungskissen verschiedener Größe, durch die „Unterfütterung“ eines Standardkissens oder durch die Fixierung eines inkliniert gelagerten Kopfes. Alternativ kann, falls Scanner-seitig möglich, die Gantry des Scanners so gekippt werden, dass der Strahlengang parallel zur gedachten Orbito-Meatal-Linie verläuft.The position of the head of the patient to be examined can be adjusted manually, for example. The angle of inclination is set, for example, by inserting positioning cushions of various sizes, by “lining” a standard pillow or by fixing a head that is inclined. Alternatively, if possible on the scanner side, the gantry of the scanner can be tilted so that the beam path runs parallel to the imaginary orbito-meatal line.
In beiden Fällen kann die Richtigkeit der Lagerung nur ungefähr überprüft werden, da es keine äußerlich an dem Patienten erkennbaren Marker für die Orbito-Meatal-Linie gibt. Besonders schwierig ist dabei die Lagerung des Kopfes in CT-Scannern, bei welchen keine Kippung der Gantry möglich ist, da hier die Inklination des Kopfes richtig eingestellt und vom Patienten gehalten werden muss.In both cases, the correctness of the positioning can only be checked roughly, as there are no externally recognizable markers for the orbito-meatal line on the patient. It is particularly difficult to position the head in CT scanners in which the gantry cannot be tilted, since the inclination of the head must be correctly set and held by the patient.
Die Erfindung hat die Aufgabe, ein verbessertes Einstellen einer Form einer Kopfunterlage zu ermöglichen.The invention has the object of enabling an improved setting of a shape of a headrest.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Form einer Kopfunterlage, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- - Lagern eines Kopfes eines Patienten mittels der Kopfunterlage, wobei die Kopfunterlage derart eingerichtet ist, dass eine Form der Kopfunterlage mittels eines Einstellsystems eingestellt werden kann, insbesondere automatisch eingestellt werden kann,
- - Empfangen von radiologischen Bilddaten, welche den Kopf des Patienten betreffen, insbesondere in einem Zustand, in dem der Kopf des Patienten mittels der Kopfunterlage gelagert ist, betreffen,
- - Berechnen einer Soll-Pose des Kopfes des Patienten basierend auf den radiologischen Bilddaten,
- - Berechnen eines Satzes von Landmarken an dem Kopf des Patienten basierend auf den radiologischen Bilddaten, insbesondere ferner basierend auf der Soll-Pose des Kopfes des Patienten,
- - Berechnen einer Landmarken-Soll-Stellung, welche den Satz von Landmarken betrifft, basierend auf den radiologischen Bilddaten und der Soll-Pose des Kopfes des Patienten,
- - Erfassen von optischen Bilddaten, welche den Kopf des Patienten betreffen, mittels einer Kamera,
- - Berechnen einer Landmarken-Ist-Stellung, welche den Satz von Landmarken betrifft, basierend auf den optischen Bilddaten,
- - Berechnen, basierend auf der Landmarken-Ist-Stellung und der Landmarken-Soll-Stellung, von Steuerungsdaten für das Einstellsystem, um die Landmarken-Ist-Stellung durch die Form der Kopfunterlage im Sinne einer Angleichung an die Landmarken-Soll-Stellung zu beeinflussen,
- - Einstellen der Form der Kopfunterlage mittels des Einstellsystems basierend auf den Steuerungsdaten für das Einstellsystem.
- - Bearing a head of a patient by means of the head rest, wherein the head rest is set up in such a way that a shape of the head rest can be adjusted by means of an adjustment system, in particular can be adjusted automatically,
- - Receiving radiological image data relating to the patient's head, in particular in a state in which the patient's head is supported by means of the headrest,
- - Calculation of a target pose of the patient's head based on the radiological image data,
- Calculating a set of landmarks on the patient's head based on the radiological image data, in particular also based on the target pose of the patient's head,
- - Calculation of a landmark target position, which relates to the set of landmarks, based on the radiological image data and the target pose of the patient's head,
- - Acquisition of optical image data relating to the patient's head by means of a camera,
- - Calculating an actual landmark position, which relates to the set of landmarks, based on the optical image data,
- Calculating, based on the actual landmark position and the desired landmark position, of control data for the setting system in order to influence the actual landmark position through the shape of the headrest in the sense of an adjustment to the desired landmark position ,
- - Setting the shape of the head support by means of the adjustment system based on the control data for the adjustment system.
Die radiologischen Bilddaten können beispielsweise auf einer Scout-Bildaufnahme und/oder auf einer Localizer-Bildaufnahme basieren.The radiological image data can be based, for example, on a scout image recording and / or on a localizer image recording.
Bei dem Berechnen der Soll-Pose des Kopfes des Patienten kann beispielsweise basierend auf den radiologischen Bilddaten eine Orbito-Meatal-Linie beispielsweise mittels künstlicher Intelligenz und/oder unter Zuhilfenahme von a priori Wissen automatisiert erkannt werden und/oder ein optimaler Inklinationswinkel des Kopfes des Patienten berechnet werden. Die Soll-Pose des Kopfes des Patienten kann insbesondere einer regelkonformen Lagerung des Kopfes des Patienten entsprechen. Die Soll-Pose des Kopfes des Patienten kann insbesondere eine Soll-Position des Kopfes des Patienten und eine Soll-Orientierung des Kopfes des Patienten betreffen. When calculating the target pose of the patient's head, for example, based on the radiological image data, an orbito-meatal line can be automatically recognized, for example by means of artificial intelligence and / or with the aid of a priori knowledge, and / or an optimal inclination angle of the patient's head be calculated. The target pose of the patient's head can in particular correspond to a rule-compliant positioning of the patient's head. The target pose of the patient's head can in particular relate to a target position of the patient's head and a target orientation of the patient's head.
Insbesondere kann basierend auf den radiologischen Bilddaten ein erstes virtuelles dreidimensionales Modell, beispielsweise in Form eines Soll-Avatars, für den Kopf des Patienten generiert werden. Insbesondere kann der Satz von Landmarken basierend auf dem ersten virtuellen dreidimensionalen Modell berechnet werden. Ferner kann ein Zielbild berechnet werden, welches das erste virtuelle dreidimensionale Modell in der Soll-Pose des Kopfes des Patienten zeigt. Insbesondere kann jede Landmarke des Satzes von Landmarken anatomisch sein und/oder optisch sichtbar sein. Der Satz von Landmarken kann insbesondere ferner basierend auf den optischen Bilddaten berechnet werden.In particular, based on the radiological image data, a first virtual three-dimensional model, for example in the form of a target avatar, can be generated for the patient's head. In particular, the set of landmarks can be calculated based on the first virtual three-dimensional model. Furthermore, a target image can be calculated which shows the first virtual three-dimensional model in the target pose of the patient's head. In particular, each landmark of the set of landmarks can be anatomical and / or optically visible. The set of landmarks can in particular also be calculated based on the optical image data.
Die Landmarken-Soll-Stellung kann insbesondere derart berechnet werden, dass der Kopf des Patienten in der Soll-Pose gelagert ist, wenn der Satz von Landmarken in der Landmarken-Soll-Stellung angeordnet ist, insbesondere wenn die Landmarken-Ist-Stellung der Landmarken-Soll-Stellung gleicht. Die Landmarken-Soll-Stellung kann beispielsweise basierend auf einer Anwendung von künstlicher Intelligenz und/oder a priori-Wissen auf die radiologischen Bilddaten und die Soll-Pose berechnet werden. Die Soll-Stellung der Landmarken kann in das Zielbild projiziert werden.The desired landmark position can in particular be calculated such that the patient's head is positioned in the desired pose when the set of landmarks is arranged in the desired landmark position, in particular when the landmarks actual position of the landmarks - Target position is the same. The desired landmark position can be calculated, for example, based on an application of artificial intelligence and / or a priori knowledge to the radiological image data and the desired pose. The target position of the landmarks can be projected into the target image.
Insbesondere kann basierend auf den optischen Bilddaten ein zweites virtuelles dreidimensionales Modell, beispielsweise in Form eines Ist-Avatars, für den Kopf des Patienten generiert werden. Der Satz von Landmarken kann beispielsweise basierend auf dem zweiten virtuellen dreidimensionalen Modell erkannt werden. Insbesondere kann die Landmarken-Ist-Stellung basierend auf dem zweiten virtuellen dreidimensionalen Modell und/oder basierend auf einer Anwendung von künstlicher Intelligenz und/oder a priori-Wissen auf die optischen Bilddaten berechnet werden.In particular, based on the optical image data, a second virtual three-dimensional model, for example in the form of an actual avatar, can be generated for the patient's head. The set of landmarks can be recognized based on the second virtual three-dimensional model, for example. In particular, the actual landmark position can be calculated based on the second virtual three-dimensional model and / or based on an application of artificial intelligence and / or a priori knowledge to the optical image data.
Bei dem Berechnen der Steuerungsdaten für das Einstellsystem kann beispielsweise berechnet werden, wie sich die Form der Kopfunterlage verändern muss, damit eine Angleichung der Landmarken-Ist-Stellung an die Landmarken-Soll-Stellung erfolgen kann. Eine Angleichung der Landmarken-Ist-Stellung an die Landmarken-Soll-Stellung kann insbesondere erfolgen, indem ein Unterschied zwischen der Landmarken-Ist-Stellung und der Landmarken-Soll-Stellung minimiert wird.When calculating the control data for the adjustment system, it is possible, for example, to calculate how the shape of the head support must change so that the actual landmark position can be matched to the desired landmark position. The actual landmark position can be matched to the desired landmark position in that a difference between the actual landmark position and the desired landmark position is minimized.
Das Berechnen der Steuerungsdaten für das Einstellsystem kann beispielsweise basierend auf einem Maschinenlernalgorithmus erfolgen. Unter einem Maschinenlernalgorithmus wird im Kontext dieser Anmeldung insbesondere ein Algorithmus, der zum Maschinellen Lernen ausgebildet ist, verstanden. Der Maschinenlernalgorithmus kann beispielsweise zum überwachten Lernen und/oder zum unüberwachten Lernen ausgebildet sein. Der Maschinenlernalgorithmus kann beispielsweise zum tiefen Lernen („deep learning“) und/oder zum bestärkendem Lernen („reinforcement learning“) und/oder zum Marginal Space Learning ausgebildet sein.The control data for the setting system can be calculated based on a machine learning algorithm, for example. In the context of this application, a machine learning algorithm is understood to mean, in particular, an algorithm that is designed for machine learning. The machine learning algorithm can be designed for monitored learning and / or for unsupervised learning, for example. The machine learning algorithm can be designed, for example, for deep learning and / or for reinforcement learning and / or for marginal space learning.
Der Maschinenlernalgorithmus kann beispielsweise auf Entscheidungsbäumen („decision trees“), einem Random Forest, einer logistischen Regression, einer Support Vector Machine, einem künstlichen neuronalen Netzwerk, insbesondere einem konvolutionellen neuronalen Netzwerk („convolutional neural network“) und/oder einem rekurrenten neuronalen Netzwerk („recurrent neural network“), einer Kernel-Methode, Bayes-Klassifikatoren oder ähnlichem oder auf Kombinationen davon basieren.The machine learning algorithm can, for example, be based on decision trees, a random forest, a logistic regression, a support vector machine, an artificial neural network, in particular a convolutional neural network and / or a recurrent neural network (“Recurrent neural network”), a kernel method, Bayesian classifiers or the like or a combination thereof.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Form der Kopfunterlage basierend auf der Landmarken-Soll-Stellung als Führungsgröße und der Landmarken-Ist-Stellung als Regelgröße geregelt wird, insbesondere stetig linear oder nichtlinear oder unstetig geregelt wird und/oder insbesondere mittels eines Reglers, beispielsweise mittels eines PID-Reglers (proportionalintegral-derivative-Reglers), geregelt wird. Der Regler kann insbesondere auf künstlicher Intelligenz, beispielsweise in Form von maschinellem Lernen, basieren.One embodiment provides that the shape of the headrest is regulated based on the desired landmark position as a reference variable and the actual landmark position as a control variable, in particular regulated continuously linearly or nonlinearly or discontinuously and / or in particular by means of a controller, for example is controlled by means of a PID controller (proportional integral derivative controller). The controller can in particular be based on artificial intelligence, for example in the form of machine learning.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Erfassen der optischen Bilddaten, das Berechnen der Landmarken-Ist-Stellung, das Berechnen der Steuerungsdaten für das Einstellsystem und das Einstellen der Form der Kopfunterlage zumindest bis zu einem Zeitpunkt, an dem eine vorgegebene Bedingung, welche eine Abweichung der Landmarken-Ist-Stellung von der Landmarken-Soll-Stellung betrifft, erstmalig erfüllt ist, fortlaufend erfolgt.One embodiment provides that the acquisition of the optical image data, the calculation of the actual landmark position, the calculation of the control data for the adjustment system and the adjustment of the shape of the headrest at least up to a point in time at which a predetermined condition, which means a deviation the actual landmark position relates to the desired landmark position, is met for the first time, takes place continuously.
Insbesondere kann die Abweichung der Landmarken-Ist-Stellung von der Landmarken-Soll-Stellung bis zu dem Zeitpunkt, an dem die vorgegebene Bedingung, welche die Abweichung der Landmarken-Ist-Stellung von der Landmarken-Soll-Stellung betrifft, erstmalig erfüllt ist, fortlaufend berechnet werden. Insbesondere kann beispielsweise mittels einer Benutzerschnittstelle angezeigt werden, dass die vorgegebene Bedingung, welche die Abweichung der Landmarken-Ist-Stellung von der Landmarken-Soll-Stellung betrifft, erfüllt ist.In particular, the deviation of the actual landmark position from the desired landmark position up to the point in time at which the predefined condition, which relates to the deviation of the actual landmark position from the desired landmark position, is met for the first time, continuously calculated. In particular, for example, by means of a user interface can be displayed that the predefined condition, which relates to the deviation of the actual landmark position from the desired landmark position, is met.
Damit kann die Pose des Kopfes des Patienten fortlaufend überprüft und an die Soll-Pose des Kopfes des Patienten angeglichen werden. Insbesondere kann dabei eine Pose des Ist-Avatars fortlaufend neu berechnet werden. Die vorgegebene Bedingung, welche die Abweichung der Landmarken-Ist-Stellung von der Landmarken-Soll-Stellung betrifft, kann insbesondere dann erfüllt sein, wenn die Landmarken-Ist-Stellung mit der Landmarken-Soll-Stellung hinreichend übereinstimmt, insbesondere übereinstimmt.In this way, the pose of the patient's head can be continuously checked and matched to the target pose of the patient's head. In particular, a pose of the actual avatar can be continuously recalculated. The predefined condition, which relates to the deviation of the actual landmark position from the desired landmark position, can in particular be met when the actual landmark position sufficiently agrees with the desired landmark position, in particular agrees.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Erfassen der optischen Bilddaten, das Berechnen der Landmarken-Ist-Stellung, das Berechnen der Steuerungsdaten für das Einstellsystem und das Einstellen der Form der Kopfunterlage bis zu einem Zeitpunkt, an dem ein Abbruchsignal empfangen wird, fortlaufend erfolgt, insbesondere um die vorgegebene Bedingung, welche die Abweichung der Landmarken-Ist-Stellung von der Landmarken-Soll-Stellung betrifft, während einer gesamten Zeitspanne von dem Zeitpunkt, an dem die vorgegebene Bedingung, welche die Abweichung der Landmarken-Ist-Stellung von der Landmarken-Soll-Stellung betrifft, erstmalig erfüllt ist, bis zu dem Zeitpunkt, an dem das Abbruchsignal empfangen wird, zu erfüllen.One embodiment provides that the acquisition of the optical image data, the calculation of the actual position of the landmark, the calculation of the control data for the adjustment system and the adjustment of the shape of the head rest are carried out continuously up to a point in time at which an interruption signal is received, in particular about the predefined condition, which concerns the deviation of the actual landmark position from the desired landmark position, during an entire period of time from the point in time at which the predefined condition, which defines the deviation of the actual landmark position from the landmarks - Target position concerns, is fulfilled for the first time, to be fulfilled until the point in time at which the abort signal is received.
Insbesondere kann das Abbruchsignal automatisch von dem medizinischen Bildgebungsgeräts gesendet werden, beispielsweise beim Beenden der Akquisition der Bildgebungsdaten. Das Abbruchsignal kann beispielsweise von einem Benutzer manuell gesendet werden, beispielsweise um eine Entfernung des Patienten von der Patientenlagerungsvorrichtung vorzubereiten.In particular, the termination signal can be sent automatically by the medical imaging device, for example when the acquisition of the imaging data is ended. The abort signal can be sent manually, for example, by a user, for example in order to prepare for the removal of the patient from the patient support device.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Kopfunterlage derart gelagert ist, dass eine Position der Kopfunterlage mittels des Einstellsystems eingestellt werden kann, wobei basierend auf der Landmarken-Ist-Stellung und der Landmarken-Soll-Stellung die Steuerungsdaten für das Einstellsystem berechnet werden, um die Landmarken-Ist-Stellung durch die Form der Kopfunterlage und durch die Position der Kopfunterlage im Sinne einer Angleichung an die Landmarken-Soll-Stellung zu beeinflussen, wobei die Form der Kopfunterlage und die Position der Kopfunterlage mittels des Einstellsystems basierend auf den Steuerungsdaten für das Einstellsystem eingestellt werden.One embodiment provides that the head rest is mounted in such a way that a position of the head rest can be adjusted by means of the adjustment system, the control data for the adjustment system being calculated based on the actual landmark position and the desired landmark position in order to achieve the To influence the actual landmark position through the shape of the headrest and through the position of the headrest in the sense of an adjustment to the target landmark position, the shape of the headrest and the position of the headrest by means of the adjustment system based on the control data for the adjustment system can be set.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Form der Kopfunterlage und die Position der Kopfunterlage basierend auf der Landmarken-Soll-Stellung als Führungsgröße und der Landmarken-Ist-Stellung als Regelgröße geregelt werden, insbesondere stetig linear oder nichtlinear oder unstetig geregelt werden und/oder insbesondere mittels eines Reglers, beispielsweise mittels eines PID-Reglers (proportional-integral-derivative-Reglers), geregelt werden.Furthermore, it can be provided that the shape of the headrest and the position of the headrest are regulated based on the target landmark position as a reference variable and the actual landmark position as a control variable, in particular continuously linearly or nonlinearly or discontinuously and / or in particular by means of a controller, for example by means of a PID controller (proportional-integral-derivative controller).
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bereitstellen von Bildgebungsdaten, welche einen Kopf eines Patienten betreffen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- - Lagern des Patienten mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung eines medizinischen Bildgebungsgeräts, wobei die Patientenlagerungsvorrichtung eine Kopfunterlage aufweist, wobei die Kopfunterlage derart eingerichtet ist, dass eine Form der Kopfunterlage mittels eines Einstellsystems eingestellt werden kann,
- - Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Einstellen der Form der Kopfunterlage,
- - Akquisition der Bildgebungsdaten, welche den Kopf des Patienten betreffen, mittels des medizinischen Bildgebungsgeräts,
- - Bereitstellen der Bildgebungsdaten, welche den Kopf des Patienten betreffen.
- - positioning the patient by means of a patient support device of a medical imaging device, wherein the patient support device has a headrest, wherein the headrest is set up in such a way that a shape of the headrest can be adjusted by means of an adjustment system,
- - Carrying out the method according to one of claims 1 to 5 for adjusting the shape of the headrest,
- - Acquisition of the imaging data relating to the patient's head by means of the medical imaging device,
- - Providing the imaging data relating to the patient's head.
Beispielsweise kann, sobald die vorgegebene Bedingung, welche die Abweichung der Landmarken-Ist-Stellung von der Landmarken-Soll-Stellung betrifft, erstmalig erfüllt ist, die Akquisition der Bildgebungsdaten des Patienten mittels des medizinischen Bildgebungsgeräts gestartet werden. Die Bildgebungsdaten können beispielsweise radiologische Bildgebungsdaten sein, insbesondere Computertomographie-Bildgebungsdaten und/oder Magnetresonanz-Bildgebungsdaten sein.For example, as soon as the specified condition relating to the deviation of the actual landmark position from the desired landmark position is met for the first time, the acquisition of the patient's imaging data can be started by means of the medical imaging device. The imaging data can be, for example, radiological imaging data, in particular computed tomography imaging data and / or magnetic resonance imaging data.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Form der Kopfunterlage basierend auf der Landmarken-Soll-Stellung als Führungsgröße und der Landmarken-Ist-Stellung als Regelgröße während der gesamten Dauer der Akquisition der Bildgebungsdaten, welche den Kopf des Patienten betreffen, fortlaufend geregelt wird.One embodiment provides that the shape of the head support is continuously regulated based on the desired landmark position as a reference variable and the actual landmark position as a control variable during the entire duration of the acquisition of the imaging data relating to the patient's head.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Form der Kopfunterlage und die Position der Kopfunterlage basierend auf der Landmarken-Soll-Stellung als Führungsgröße und der Landmarken-Ist-Stellung als Regelgröße während der gesamten Dauer der Akquisition der Bildgebungsdaten, welche den Kopf des Patienten betreffen, fortlaufend geregelt werden.Furthermore, it can be provided that the shape of the head rest and the position of the head rest based on the desired landmark position as a reference variable and the actual landmark position as a control variable during the entire duration of the acquisition of the imaging data relating to the patient's head, be regulated continuously.
Insbesondere kann eine Pose des Kopfes des Patienten während der Akquisition der Bildgebungsdaten fortlaufend im Sinne einer Angleichung an die Soll-Pose des Kopfes des Patienten geregelt werden. Dadurch kann einer Abweichung der Pose des Kopfes des Patienten von der Soll-Pose des Kopfes des Patienten, die beispielsweise durch eine Bewegung des Patienten bewirkt wird, entgegengewirkt werden. Zeigt sich eine solche Bewegung des Patienten über die 3D-Kamera und/oder die akquirierten Bildgebungsdaten, kann die Form der Kopfunterlage entsprechend eingestellt werden, um die Pose des Kopfes zu korrigieren, bevor weitere Bildgebungsdaten akquiriert werdenIn particular, a pose of the patient's head can be continuously regulated during the acquisition of the imaging data in the sense of an adjustment to the target pose of the patient's head will. In this way, a deviation of the pose of the head of the patient from the target pose of the head of the patient, which is caused, for example, by a movement of the patient, can be counteracted. If such a movement of the patient is shown via the 3D camera and / or the acquired imaging data, the shape of the head support can be adjusted accordingly in order to correct the pose of the head before further imaging data are acquired
Die Erfindung betrifft ferner ein System, aufweisend
- - eine Kopfunterlage zum Lagern eines Kopfes eines Patienten und ein Einstellsystem, wobei die Kopfunterlage derart eingerichtet ist, dass eine Form der Kopfunterlage mittels des Einstellsystems einstellbar ist, wobei das Einstellsystem zum Einstellen der Form der Kopfunterlage basierend auf Steuerungsdaten für das Einstellsystem eingerichtet ist, insbesondere zum automatischen Einstellen der Form der Kopfunterlage basierend auf Steuerungsdaten für das Einstellsystem eingerichtet ist,
- - eine Kamera zum Erfassen von optischen Bilddaten, welche den Kopf des Patienten betreffen, insbesondere während der Kopf des Patienten mittels der Kopfunterlage gelagert ist,
- - ein Datenverarbeitungssystem, welches eingerichtet ist, zum
- - Empfangen von radiologischen Bilddaten, welche den Kopf des Patienten betreffen,
- - Berechnen einer Soll-Pose des Kopfes des Patienten basierend auf den radiologischen Bilddaten,
- - Berechnen eines Satzes von Landmarken an dem Kopf des Patienten basierend auf den radiologischen Bilddaten, insbesondere ferner basierend auf der Soll-Pose des Kopfes des Patienten,
- - Berechnen einer Landmarken-Soll-Stellung, welche den Satz von Landmarken betrifft, basierend auf den radiologischen Bilddaten und der Soll-Pose des Kopfes des Patienten,
- - Berechnen einer Landmarken-Ist-Stellung, welche den Satz von Landmarken betrifft, basierend auf den optischen Bilddaten,
- - Berechnen, basierend auf der Landmarken-Ist-Stellung und der Landmarken-Soll-Stellung, der Steuerungsdaten für das Einstellsystem, um die Landmarken-Ist-Stellung durch die Form der Kopfunterlage im Sinne einer Angleichung an die Landmarken-Soll-Stellung zu beeinflussen.
- A headrest for supporting a head of a patient and an adjustment system, the headrest being set up in such a way that a shape of the headrest can be adjusted by means of the adjustment system, the adjustment system being set up to adjust the shape of the headrest based on control data for the adjustment system, in particular is set up to automatically adjust the shape of the head pad based on control data for the adjustment system,
- a camera for capturing optical image data relating to the patient's head, in particular while the patient's head is supported by means of the headrest,
- - A data processing system which is set up for
- - Receiving radiological image data relating to the patient's head,
- - Calculation of a target pose of the patient's head based on the radiological image data,
- Calculating a set of landmarks on the patient's head based on the radiological image data, in particular also based on the target pose of the patient's head,
- - Calculation of a landmark target position, which relates to the set of landmarks, based on the radiological image data and the target pose of the patient's head,
- - Calculating an actual landmark position, which relates to the set of landmarks, based on the optical image data,
- Calculating, based on the actual landmark position and the desired landmark position, the control data for the setting system in order to influence the actual landmark position through the shape of the headrest in the sense of an adjustment to the desired landmark position .
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das System zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der offenbarten Aspekte ausgebildet ist.In particular, it can be provided that the system is designed to carry out a method according to one of the aspects disclosed.
Die Datenverarbeitungseinheit kann beispielsweise einen Regler bilden, wobei die Form der Kopfunterlage basierend auf der Landmarken-Soll-Stellung als Führungsgröße und der Landmarken-Ist-Stellung als Regelgröße mittels des Reglers geregelt wird.The data processing unit can form a regulator, for example, the shape of the head support being regulated by means of the regulator based on the desired landmark position as a reference variable and the actual landmark position as a controlled variable.
Insbesondere kann die Kopfunterlage derart gelagert sein, dass eine Position der Kopfunterlage mittels des Einstellsystems einstellbar ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Datenverarbeitungssystem eingerichtet ist zum Berechnen, basierend auf der Landmarken-Ist-Stellung und der Landmarken-Soll-Stellung, von Steuerungsdaten für das Einstellsystem, um die Landmarken-Ist-Stellung durch die Form der Kopfunterlage und durch die Position der Kopfunterlage im Sinne einer Angleichung an die Landmarken-Soll-Stellung zu beeinflussen.In particular, the headrest can be mounted in such a way that a position of the headrest can be adjusted by means of the adjustment system. Furthermore, it can be provided that the data processing system is set up to calculate, based on the actual landmark position and the desired landmark position, control data for the setting system in order to determine the actual landmark position through the shape of the headrest and through the To influence the position of the head rest in the sense of an adjustment to the landmark target position.
Die Kamera kann beispielsweise eine 3D-Kamera sein. Die Kamera kann beispielsweise derart relativ zu dem medizinischen Bildgebungsgerät angeordnet sein, dass das Erfassen der optischen Bilddaten zeitlich parallel zu der Akquisition der Bildgebungsdaten erfolgen kann.The camera can be a 3D camera, for example. The camera can, for example, be arranged relative to the medical imaging device in such a way that the acquisition of the optical image data can take place in parallel with the acquisition of the imaging data.
Die Kopfunterlage kann insbesondere ein Lagerungskissen sein. Die Kopfunterlage kann beispielsweise eine Mehrzahl von Kompartimenten aufweisen, die unabhängig voneinander mit einem Fluid, insbesondere mittels einer Fluidenergiemaschine, befüllt werden können. Dadurch ist eine individuell angepasste Lagerung des Kopfes, insbesondere in Bezug auf die Inklination möglich. Die künstliche Intelligenz berechnet und steuert nun die Inflation der Kammern im Lagerungskissen, um die optimale Inklinationsstellung zu erreichen.The headrest can in particular be a pillow. The headrest can, for example, have a plurality of compartments which can be filled with a fluid independently of one another, in particular by means of a fluid energy machine. This enables the head to be positioned in an individually adapted manner, in particular with regard to the inclination. The artificial intelligence now calculates and controls the inflation of the chambers in the positioning cushion in order to achieve the optimal inclination position.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Einstellsystem eine Fluidenergiemaschine zum Austausch von mechanischer Arbeit mit einem Fluid und ein Fluidleitungssystem zur Übertragung des Fluids aufweist, wobei die Kopfunterlage mittels des Fluidleitungssystems mit der Fluidenergiemaschine fluidtechnisch verbunden ist, insbesondere derart fluidtechnisch verbunden ist, dass das Fluid zwischen der Kopfunterlage und der Fluidenergiemaschine übertragen werden kann, beispielsweise bidirektional übertragen werden kann, wobei die Form der Kopfunterlage mittels des Einstellsystems fluidtechnisch einstellbar ist.One embodiment provides that the setting system has a fluid energy machine for exchanging mechanical work with a fluid and a fluid line system for transferring the fluid, wherein the head pad is fluidically connected to the fluid energy machine by means of the fluid line system, in particular is fluidically connected in such a way that the fluid between the headrest and the fluid energy machine can be transmitted, for example, can be transmitted bidirectionally, the shape of the headrest can be fluidically adjusted by means of the adjustment system.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Fluid ein Gas ist, dass die Kopfunterlage mittels des Fluidleitungssystems mit der Fluidenergiemaschine pneumatisch verbunden ist, und dass die Form der Kopfunterlage mittels des Einstellsystems pneumatisch einstellbar ist. Die Fluidenergiemaschine kann beispielsweise in Form wenigstens eines Verdichters und/oder Kompressors ausgebildet sein. Insbesondere wenn die Kopfunterlage pneumatisch betrieben wird, kann sie leicht MRkompatibel gestaltet werden, indem die Druckerzeugung und Steuerung außerhalb des kritischen Bereichs angebracht wird.One embodiment provides that the fluid is a gas, that the head support is pneumatically connected to the fluid energy machine by means of the fluid line system, and that the shape of the The headrest can be adjusted pneumatically by means of the adjustment system. The fluid energy machine can be designed, for example, in the form of at least one compressor and / or compressor. In particular, if the headrest is operated pneumatically, it can easily be made MR-compatible by placing the pressure generation and control outside the critical area.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Fluid eine Flüssigkeit ist, dass die Kopfunterlage mittels des Fluidleitungssystems mit der Fluidenergiemaschine hydraulisch verbunden ist, und dass die Form der Kopfunterlage mittels des Einstellsystems hydraulisch einstellbar ist. Die Fluidenergiemaschine kann beispielsweise in Form wenigstens einer Pumpe ausgebildet sein.Furthermore, it can be provided that the fluid is a liquid, that the head support is hydraulically connected to the fluid energy machine by means of the fluid line system, and that the shape of the head support is hydraulically adjustable by means of the adjustment system. The fluid energy machine can be designed, for example, in the form of at least one pump.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Kopfunterlage eine Mehrzahl von Kompartimenten aufweist, wobei jedes Kompartiment der Mehrzahl von Kompartimenten mittels des Fluidleitungssystems mit der Fluidenergiemaschine fluidtechnisch verbunden ist, insbesondere derart fluidtechnisch verbunden ist, dass das Fluid zwischen diesem Kompartiment und der Fluidenergiemaschine übertragen werden kann, beispielsweise bidirektional übertragen werden kann, wobei die Form der Kopfunterlage mittels des Einstellsystems basierend auf den Steuerungsdaten für das Einstellsystem einstellbar ist, indem für jedes Kompartiment der Mehrzahl von Kompartimenten eine Menge des Fluids, die sich in diesem Kompartiment befindet, und/oder ein Druck des Fluids in diesem Kompartiment, insbesondere durch eine Übertragung des Fluids in dieses Kompartiment hinein oder aus diesem Kompartiment heraus, einstellbar ist.One embodiment provides that the head rest has a plurality of compartments, each compartment of the plurality of compartments being fluidically connected to the fluid energy machine by means of the fluid line system, in particular being fluidically connected in such a way that the fluid can be transferred between this compartment and the fluid energy machine, for example, can be transmitted bidirectionally, the shape of the head support can be adjusted by means of the adjustment system based on the control data for the adjustment system by adding a quantity of the fluid that is in this compartment and / or a pressure of the Fluid in this compartment, in particular by transferring the fluid into this compartment or out of this compartment, can be set.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass jedes Kompartiment der Mehrzahl von Kompartimenten an den Kopf des Patienten formschlüssig anschließt, wenn der Kopf des Patienten mittels der Kopfunterlage gelagert ist. Insbesondere kann die Kopfunterlage zusätzlich zu den Kompartimenten der Mehrzahl von Kompartimenten weitere Kompartimente umfassen, welche nicht in der Mehrzahl von Kompartimenten enthalten sind.Furthermore, it can be provided that each compartment of the plurality of compartments adjoins the patient's head in a form-fitting manner when the patient's head is supported by means of the headrest. In particular, in addition to the compartments of the plurality of compartments, the headrest can comprise further compartments which are not contained in the plurality of compartments.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Mehrzahl von Kompartimenten ein erstes Kompartiment, ein zweites Kompartiment und ein drittes Kompartiment aufweist, wobei das erste Kompartiment und das zweite Kompartiment entlang einer ersten Richtung aufeinanderfolgend angeordnet sind, wobei das erste Kompartiment und das dritte Kompartiment entlang einer zweiten Richtung, die zu der ersten Richtung im Wesentlichen senkrecht ist, insbesondere senkrecht ist, aufeinanderfolgend angeordnet sind.One embodiment provides that the plurality of compartments has a first compartment, a second compartment and a third compartment, the first compartment and the second compartment being arranged in succession along a first direction, the first compartment and the third compartment along a second Direction which is substantially perpendicular to the first direction, in particular is perpendicular, are arranged successively.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Mehrzahl von Kompartimenten ein viertes Kompartiment aufweist, wobei das dritte Kompartiment und das vierte Kompartiment entlang der ersten Richtung aufeinanderfolgend angeordnet sind, wobei das zweite Kompartiment und das vierte Kompartiment entlang der zweiten Richtung, die zu der ersten Richtung im Wesentlichen senkrecht ist, insbesondere senkrecht ist, aufeinanderfolgend angeordnet sind.Furthermore, it can be provided that the plurality of compartments has a fourth compartment, the third compartment and the fourth compartment being arranged in succession along the first direction, the second compartment and the fourth compartment being arranged along the second direction, which corresponds to the first direction in Is substantially perpendicular, in particular is perpendicular, are arranged in succession.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Einstellsystem eine Positioniervorrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Kopfunterlage entlang einer Bewegungsrichtung geradlinig zu bewegen, wobei eine Position der Kopfunterlage entlang der Bewegungsrichtung mittels des Einstellsystems einstellbar ist. Die Bewegungsrichtung kann beispielsweise senkrecht zu der ersten Richtung und/oder senkrecht zu der zweiten Richtung sein.One embodiment provides that the adjustment system has a positioning device which is set up to move the head support in a straight line along a direction of movement, a position of the head support being adjustable along the direction of movement by means of the adjustment system. The direction of movement can be, for example, perpendicular to the first direction and / or perpendicular to the second direction.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass das System ein medizinisches Bildgebungsgerät zur Akquisition von Bildgebungsdaten, welche den Kopf des Patienten betreffen, aufweist, wobei das medizinische Bildgebungsgerät eine Patientenlagerungsvorrichtung zum Lagern des Patienten aufweist, wobei die Patientenlagerungsvorrichtung die Kopfunterlage aufweist.One embodiment provides that the system has a medical imaging device for the acquisition of imaging data relating to the patient's head, the medical imaging device having a patient support device for supporting the patient, the patient support device having the head rest.
Insbesondere kann die Patientenlagerungsvorrichtung eine Kopfschale zur formschlüssigen Aufnahme der Kopfunterlage aufweisen. Die Kopfunterlage kann beispielsweise in die Kopfschale formschlüssig aufgenommen sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Fluidleitungssystem an der Patientenlagerungsvorrichtung angeordnet ist oder in die Patientenlagerungsvorrichtung integriert ist.In particular, the patient support device can have a head shell for receiving the head rest in a form-fitting manner. The head pad can be received in the head shell in a form-fitting manner, for example. Furthermore, it can be provided that the fluid line system is arranged on the patient support device or is integrated into the patient support device.
Das medizinische Bildgebungsgerät kann beispielsweise aus der Bildgebungsmodalitäten-Gruppe gewählt sein, welche aus einem Röntgengerät, einem C-Bogen-Röntgengerät, einem Computertomographiegerät (CT-Gerät), einem Molekularbildgebungsgerät (MI-Gerät), einem Einzelphotonen-Emissions-Computertomographiegerät (SPECT-Gerät), einem Positronen-Emissions-Tomographiegerät (PET-Gerät), einem Magnetresonanztomographiegerät (MR-Gerät) und Kombinationen daraus, ins-besondere einem PET-CT-Gerät und einem PET-MR-Gerät, besteht. Das medizinische Bildgebungsgerät kann ferner eine Kombination einer Bildgebungsmodalität, die beispielsweise aus der Bildgebungsmodalitäten-Gruppe gewählt ist, und einer Bestrahlungsmodalität aufweisen. Dabei kann die Bestrahlungsmodalität beispielsweise eine Bestrahlungseinheit zur therapeutischen Bestrahlung aufweisen.The medical imaging device can be selected, for example, from the group of imaging modalities which consists of an x-ray device, a C-arm x-ray device, a computed tomography device (CT device), a molecular imaging device (MI device), a single-photon emission computed tomography device (SPECT- Device), a positron emission tomography device (PET device), a magnetic resonance tomography device (MR device) and combinations thereof, in particular a PET-CT device and a PET-MR device. The medical imaging device can furthermore have a combination of an imaging modality, which is selected, for example, from the group of imaging modalities, and an irradiation modality. The irradiation modality can for example have an irradiation unit for therapeutic irradiation.
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Patientenlagerungsvorrichtung die Positioniervorrichtung zum Positionieren der Kopfunterlage bildet.One embodiment provides that the patient support device forms the positioning device for positioning the head rest.
Die Soll-Pose des Kopfes des Patienten kann beispielsweise eine Soll-Pose des Kopfes des Patienten relativ zu einem Koordinatensystem des medizinischen Bildgebungsgeräts sein. Die Landmarken-Soll-Stellung kann beispielsweise eine Landmarken-Soll-Stellung relativ zu dem Koordinatensystem des medizinischen Bildgebungsgeräts sein. Die Landmarken-Ist-Stellung kann beispielsweise eine Landmarken-Ist-Stellung relativ zu dem Koordinatensystem des medizinischen Bildgebungsgeräts sein. Die Position der Kopfunterlage kann beispielsweise eine Position der Kopfunterlage relativ zu dem Koordinatensystem des medizinischen Bildgebungsgeräts sein. Die Positioniervorrichtung kann beispielsweise dazu eingerichtet ist, die Kopfunterlage entlang der Bewegungsrichtung geradlinig relativ zu dem Koordinatensystem des medizinischen Bildgebungsgeräts zu bewegen.The target pose of the head of the patient can be, for example, a target pose of the head of the patient relative to a coordinate system of the medical imaging device. The desired landmark position can be, for example, a desired landmark position relative to the coordinate system of the medical imaging device. The actual landmark position can be, for example, an actual landmark position relative to the coordinate system of the medical imaging device. The position of the head support can be, for example, a position of the head support relative to the coordinate system of the medical imaging device. The positioning device can, for example, be set up to move the head support in a straight line along the direction of movement relative to the coordinate system of the medical imaging device.
Damit kann einerseits eine Inklination des Kopfes des Patienten eingestellt werden. Anderseits kann damit auch eine Rotationsfehlstellung des Kopfes des Patienten oder eine seitliche Kippung aus der Mittellinie erkannt und korrigiert werden, um eine optimale Pose des Kopfes einzustellen. Ferner kann für den Fall, dass der Patient wackelt, der Druck in der Kopfunterlage erhöht werden, um eine straffere Lagerung des Kopfes des Patienten zu erreichen.In this way, on the one hand, an inclination of the patient's head can be set. On the other hand, a rotational misalignment of the patient's head or a lateral tilting from the center line can be recognized and corrected in order to set an optimal pose of the head. Furthermore, in the event that the patient wobbles, the pressure in the head support can be increased in order to achieve a tighter positioning of the patient's head.
Zum einen können auf diese Weise eine Bestrahlung der besonders empfindlichen Augen und eine durch suboptimale Lagerung des Patienten verschlechterte Bildqualität vermieden werden. Zum anderen kann das Einstellen der Form der Kopflagerung nunmehr voll automatisiert und reproduzierbar erfolgen. Somit können Bilder aus unterschiedlichen Bildgebungsuntersuchungen besser verglichen und zuverlässiger beurteilt werden. Die Lagerung des Patienten kann dabei im Vergleich zu herkömmlichen Lagerungslösungen deutlich schneller erfolgen, so dass der Untersuchungsdurchsatz erhöht werden kann.On the one hand, irradiation of the particularly sensitive eyes and a deteriorated image quality due to suboptimal positioning of the patient can be avoided in this way. On the other hand, the setting of the shape of the head positioning can now be done fully automatically and reproducibly. In this way, images from different imaging examinations can be compared better and assessed more reliably. The patient can be positioned much faster than conventional storage solutions, so that the examination throughput can be increased.
Im Rahmen der Erfindung können Merkmale, welche in Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung und/oder unterschiedliche Anspruchskategorien (Verfahren, Verwendung, Vorrichtung, System, Anordnung usw.) beschrieben sind, zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung kombiniert werden. Beispielsweise kann ein Anspruch, der eine Vorrichtung betrifft, auch mit Merkmalen, die im Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet werden und umgekehrt. Funktionale Merkmale eines Verfahrens können dabei durch entsprechend ausgebildete gegenständliche Komponenten ausgeführt werden. Neben den in dieser Anmeldung ausdrücklich beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind vielfältige weitere Ausführungsformen der Erfindung denkbar, zu denen der Fachmann gelangen kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, der durch die Ansprüche vorgegeben ist.Within the scope of the invention, features which are described in relation to different embodiments of the invention and / or different claim categories (method, use, device, system, arrangement, etc.) can be combined to form further embodiments of the invention. For example, a claim relating to a device can also be developed with features that are described or claimed in connection with a method, and vice versa. Functional features of a method can be implemented by correspondingly designed physical components. In addition to the embodiments of the invention expressly described in this application, various other embodiments of the invention are conceivable, which the person skilled in the art can arrive at without departing from the scope of the invention, which is specified by the claims.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Figuren erläutert. Die Darstellung in den Figuren ist schematisch, stark vereinfacht und nicht zwingend maßstabsgetreu.In the following, the invention is explained on the basis of exemplary embodiments with reference to the accompanying figures. The representation in the figures is schematic, greatly simplified and not necessarily true to scale.
Es zeigen:
- die
1 ein System mit einer Kopfunterlage und einem Einstellsystem, - die
2 die Kopfunterlage in einem ersten Betriebszustand in einer ersten Ansicht, - die
3 die Kopfunterlage in einem zweiten Betriebszustand in der ersten Ansicht, - die
4 die Kopfunterlage in dem ersten Betriebszustand in der zweiten Ansicht, - die
5 die Kopfunterlage in einem dritten Betriebszustand in der zweiten Ansicht, - die
6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen einer Form einer Kopfunterlage, und - die
7 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bereitstellen von Bildgebungsdaten.
- the
1 a system with a head rest and an adjustment system, - the
2 the headrest in a first operating state in a first view, - the
3 the headrest in a second operating state in the first view, - the
4th the headrest in the first operating state in the second view, - the
5 the headrest in a third operating state in the second view, - the
6th a flowchart of a method for setting a shape of a head pad, and - the
7th a flowchart of a method for providing imaging data.
Die
- -
eine Kopfunterlage 16 zum Lagern LK eines Kopfes14 eines Patienten13 und ein Einstellsystem 17 , wobei dieKopfunterlage 16 derart eingerichtet ist, dass eine Form der Kopfunterlage16 mittels des Einstellsystems17 einstellbar ist,wobei das Einstellsystem 17 zum Einstellen NK derForm der Kopfunterlage 16 basierend auf Steuerungsdaten fürdas Einstellsystem 17 eingerichtet ist, - - eine Kamera
4 zum Erfassen von optischen Bilddaten, welcheden Kopf 14 desPatienten 13 betreffen, insbesondere während derKopf 14 desPatienten 13 mittels der Kopfunterlage16 gelagert ist, - -
ein Datenverarbeitungssystem 3 , welches eingerichtet ist, zum - - Empfangen ER von radiologischen Bilddaten, welche
den Kopf 14 desPatienten 13 betreffen, - - Berechnen BK einer Soll-Pose des Kopfes
14 desPatienten 13 basierend auf den radiologischen Bilddaten, - - Berechnen BL eines Satzes von Landmarken L an
dem Kopf 14 desPatienten 13 basierend auf den radiologischen Bilddaten, - - Berechnen BS einer Landmarken-Soll-Stellung, welche den Satz von Landmarken L betrifft, basierend auf den radiologischen Bilddaten und der Soll-Pose des Kopfes
14 desPatienten 13 , - - Berechnen BI einer Landmarken-Ist-Stellung, welche den Satz von Landmarken L betrifft, basierend auf den optischen Bilddaten,
- - Berechnen BN, basierend auf der Landmarken-Ist-Stellung und der Landmarken-Soll-Stellung, der Steuerungsdaten für
das Einstellsystem 17 , um die Landmarken-Ist-Stellung durch dieForm der Kopfunterlage 16 im Sinne einer Angleichung an die Landmarken-Soll-Stellung zu beeinflussen.
- - a
head pad 16 for storing LK a head14th of a patient13th and an adjustment system17th , with theheadrest 16 is set up in such a way that a shape of theheadrest 16 by means of the adjustment system17th is adjustable, the adjustment system17th for setting NK the shape of theheadrest 16 based on control data for the setting system17th is set up, - - a camera
4th for the acquisition of optical image data, which the head14th of the patient13th concern, especially while the head14th of the patient13th by means of thehead pad 16 is stored - - a
data processing system 3 , which is set up for - - Receive ER from radiological image data showing the head
14th of the patient13th affect, - - Calculate BK of a nominal pose of the head
14th of the patient13th based on the radiological image data, - Compute BL of a set of landmarks L on the head
14th of the patient13th based on the radiological image data, - - Calculation BS of a landmark target position which relates to the set of landmarks L, based on the radiological image data and the target pose of the head
14th of the patient13th , - - Calculation BI of a landmark actual position, which relates to the set of landmarks L, based on the optical image data,
- - Calculate BN, based on the actual landmark position and the desired landmark position, of the control data for the setting system
17th to the landmarks actual position through the shape of theheadrest 16 to influence in the sense of an adjustment to the landmark target position.
Das Einstellsystem
Das Fluid F ist ein Gas, wobei die Kopfunterlage
Das System
Das medizinische Bildgebungsgerät
Das System
Die
Die Mehrzahl von Kompartimenten weist ein erstes Kompartiment
Die erste Richtung z ist parallel zu der Systemachse AS des medizinischen Bildgebungsgeräts
Die
Das Einstellsystem
Die Patientenlagerungsvorrichtung
In dem zweiten Betriebszustand ist die Position der Kopfunterlage
Die
Die
Die
- - Lagern LK eines Kopfes
14 eines Patienten13 mittels der Kopfunterlage16 , wobei dieKopfunterlage 16 derart eingerichtet ist, dass eine Form der Kopfunterlage16 mittels eines Einstellsystems17 eingestellt werden kann, - - Empfangen ER von radiologischen Bilddaten, welche
den Kopf 14 desPatienten 13 betreffen, - - Berechnen BK einer Soll-Pose des Kopfes
14 desPatienten 13 basierend auf den radiologischen Bilddaten, - - Berechnen BL eines Satzes von Landmarken L an
dem Kopf 14 desPatienten 13 basierend auf den radiologischen Bilddaten, - - Berechnen BS einer Landmarken-Soll-Stellung, welche den Satz von Landmarken L betrifft, basierend auf den radiologischen Bilddaten und der Soll-Pose des Kopfes
14 desPatienten 13 , - - Erfassen EO von optischen Bilddaten, welche
den Kopf 14 desPatienten 13 betreffen, mittels einer Kamera4 , - - Berechnen BI einer Landmarken-Ist-Stellung, welche den Satz von Landmarken L betrifft, basierend auf den optischen Bilddaten,
- - Berechnen BN, basierend auf der Landmarken-Ist-Stellung und der Landmarken-Soll-Stellung, von Steuerungsdaten
für das Einstellsystem 17 , um die Landmarken-Ist-Stellung durch dieForm der Kopfunterlage 16 im Sinne einer Angleichung an die Landmarken-Soll-Stellung zu beeinflussen, - - Einstellen NK der
Form der Kopfunterlage 16 mittels des Einstellsystems17 basierend auf den Steuerungsdatenfür das Einstellsystem 17 .
- - LK storage of a head
14th of a patient13th by means of thehead pad 16 , with theheadrest 16 is set up in such a way that a shape of theheadrest 16 by means of an adjustment system17th can be set, - - Receive ER from radiological image data showing the head
14th of the patient13th affect, - - Calculate BK of a nominal pose of the head
14th of the patient13th based on the radiological image data, - Compute BL of a set of landmarks L on the head
14th of the patient13th based on the radiological image data, - Calculation BS of a landmark target position which relates to the set of landmarks L, based on the radiological image data and the target pose of the head
14th of the patient13th , - - Acquisition EO of optical image data, which the head
14th of the patient13th concern, by means of a camera4th , - - Calculation BI of a landmark actual position, which relates to the set of landmarks L, based on the optical image data,
- - Calculate BN, based on the actual landmark position and the desired landmark position, of control data for the setting system
17th to get the landmarks actual position through the shape of theheadrest 16 to influence in the sense of an adjustment to the target position of the landmarks, - - Setting NK of the shape of the
head rest 16 by means of the adjustment system17th based on the control data for the setting system17th .
Die gestrichelte Linie veranschaulicht das fortlaufende Regeln der Form der Kopfunterlage basierend auf der Landmarken-Soll-Stellung als Führungsgröße und der Landmarken-Ist-Stellung als Regelgröße.The dashed line illustrates the continuous regulation of the shape of the headrest based on the desired landmark position as the reference variable and the actual landmark position as the controlled variable.
Die
- - Lagern
V1 desPatienten 13 mittels einer Patientenlagerungsvorrichtung10 eines medizinischen Bildgebungsgeräts2 , wobei die Patientenlagerungsvorrichtung10 eine Kopfunterlage 16 aufweist,wobei die Kopfunterlage 16 derart eingerichtet ist, dass eine Form der Kopfunterlage16 mittels eines Einstellsystems17 eingestellt werden kann, - - Ausführen
V2 des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Einstellen derForm der Kopfunterlage 16 , - - Akquisition
V3 der Bildgebungsdaten, welcheden Kopf 14 desPatienten 13 betreffen, mittels des medizinischen Bildgebungsgeräts2 , - - Bereitstellen
V4 der Bildgebungsdaten, welcheden Kopf 14 desPatienten 13 betreffen.
- - To store
V1 of the patient13th by means of a patient support device10 a medical imaging device2 , the patient support device10 ahead pad 16 having, theheadrest 16 is set up in such a way that a shape of theheadrest 16 by means of an adjustment system17th can be set, - - Carry out
V2 of the method according to any one of claims 1 to 5 for adjusting the shape of theheadrest 16 , - - acquisition
V3 the imaging data showing the head14th of the patient13th concern, by means of the medical imaging device2 , - - Provide
V4 the imaging data showing the head14th of the patient13th affect.
Claims (15)
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